O problema da erosão marginal

As margens dos rios podem ser consideradas estáveis se não houver mudanças perceptíveis na sua localização ao longo de 20 a 50 anos (Lyn & Newton, 2015). A erosão marginal advém do processo de adaptação do rio ao vale em que se situa ou às novas condições de escoamento impostas por atividades antrópicas.

Métodos convencionais e suas limitações

Os métodos tradicionais de contenção (riprap, gabião, concreto, retificação) frequentemente transferem problemas erosivos para outras áreas e afetam a integridade ecológica dos cursos d’água (Li & Eddleman, 2002).

Comparação de abordagens

O enrocamento e a retificação destroem o equilíbrio físico dos cursos d’água, causando impactos ecológicos (Li & Eddleman, 2002; Biedenharn et al., 1997).

Fatores de sucesso (USDA, 2007)

O sucesso das técnicas depende do estabelecimento inicial e do desenvolvimento a longo prazo da vegetação ripária, condicionados por:

• Espécies selecionadas e métodos de aquisição
• Técnicas de instalação e época do ano
• Tipo de solo, compactação e nutrientes
• Hidrologia, clima e localização no curso d’água
• Carga de sedimentos e acessibilidade à água

Abordagem zonal

A vegetação deve ser posicionada considerando a elevação e as relações com o nível d’água. Na zona submersa, a bioengenharia requer combinação com elementos estruturais.

Zonas de plantação ribeirinha

graph TB
    A["Zona de Terras Altas<br>Árvores de grande porte"] --> B["Zona Ribeirinha<br>Arbustos e árvores médias"]
    B --> C["Zona de Banco<br>Gramíneas e arbustos"]
    C --> D["Zona de Nível de Cheia<br>Gramíneas tolerantes"]
    D --> E["Zona Submersa<br>Bioengenharia + Estrutural"]
    style A fill:#2E7D32,color:#fff
    style B fill:#4CAF50,color:#fff
    style C fill:#8BC34A,color:#000
    style D fill:#4FC3F7,color:#000
    style E fill:#034EA2,color:#fff

Conceito

Inserção e compactação de estacas vegetativas no solo, que irão se enraizar e crescer, criando uma camada de raízes que estabiliza o solo (USDA, 1996; FISRWG, 1998).

Mecanismo de ação

• O sistema radicular reforça e liga as partículas do solo
• As raízes extraem o excesso de umidade, reduzindo a poropressão
• A parte aérea intercepta precipitação e reduz impacto de gotas

Indicações

• Reparo de pequenos deslizamentos frequentemente molhados
• Fixação de tecidos de controle de erosão
• Conexão entre outras técnicas de bioengenharia
• Tempo de construção limitado e baixo orçamento

Especificações

Conceito

Longos feixes de recortes de ramos, amarrados em estruturas cilíndricas com diâmetro de 15 a 20 cm, colocados em trincheiras de contorno nas margens para reduzir a erosão e o deslizamento superficial (USDA, 1996).

Mecanismo de ação

• Criam pequenas barragens de contorno, reduzindo o comprimento do declive em uma série de declives menores
• Aprisionam e retêm o solo na margem
• Quando instalados em trincheiras inclinadas, facilitam a drenagem em taludes úmidos
• Melhoram as condições de colonização da vegetação nativa, criando um microclima propício ao crescimento

Especificações

Conceito

Técnica semelhante ao empacotamento de ramos, porém com materiais geotêxteis (naturais ou sintéticos) envolvidos em torno de cada elevação de solo entre as camadas de ramos vivos (Gray & Sotir, 1996).

Diferencial

• O geotêxtil confere estabilidade imediata enquanto a vegetação se estabelece
• Combina a resistência mecânica do geossintético com o reforço biológico das raízes
• Permite construção em taludes mais íngremes

Aplicações

Conceito

Arranjo de encaixe, em forma de caixa, de troncos de madeira, preenchido com material de aterro e camadas de ramos vivos que penetram no interior e se estendem até a encosta (FISRWG, 1998).

Mecanismo de ação

• Uma vez que as estacas vivas enraízam, a vegetação assume gradualmente as funções estruturais dos troncos
• A estrutura de madeira fornece suporte imediato enquanto a vegetação se desenvolve
• Mantém a aparência de margem natural e fornece excelente habitat

Indicações

• Curvas externas de cursos d’água com correntes fortes
• Base da margem onde uma parede baixa é necessária
• Espaço limitado requerendo estrutura mais vertical
• Pode ser instalada acima e abaixo do nível da água

Quando usar cada técnica

Integração com técnicas anteriores

graph LR
    A["🪵 Paliçadas<br>Barreiras em ravinas"] -->|"Reduz<br>velocidade"| D["Controle<br>integrado"]
    B["🕳️ Barraginhas<br>Captação/infiltração"] -->|"Retém<br>água"| D
    C["🌱 Feixes vivos<br>Drenagem + raízes"] -->|"Drena +<br>enraíza"| D
    E["🏗️ Muro suporte<br>Contenção estrutural"] -->|"Estabiliza<br>base"| D
    style A fill:#FDB913,color:#000
    style B fill:#034EA2,color:#fff
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style E fill:#8B4513,color:#fff
    style D fill:#ED1C24,color:#fff

Conceito

Drenos verdes (green drains) são dispositivos tubulares fabricados com fibras naturais (taboa, bananeira) que funcionam simultaneamente como sistema de drenagem superficial e substrato de retenção de umidade para os feixes vivos.

Fibras utilizadas

Taboa (Typha dominguensis): macrófita aquática abundante no Nordeste, alta retenção hídrica, estrutura porosa e biodegradável.

Bananeira (Musa paradisiaca): pseudocaule rico em fibras longas, boa drenagem, excelente custo-benefício.

Formulações dos drenos verdes

Foram desenvolvidas três frações para cada espécie:

Taboa (Typha dominguensis):

Bananeira (Musa paradisiaca):

Componentes e especificações

• Resina natural: bi-componente derivada de poliol vegetal de mamona — promove coesão entre fibras
• Solvente: D’limoneno (95%) — origem natural
• Espessante: confere consistência estrutural

Similar a materiais geotécnicos como lã de rocha e lã de vidro.

Seção transversal

graph LR
    subgraph Dreno["Dreno Verde — Seção Transversal"]
        direction TB
        A["Parede externa<br>Fibras naturais<br>ε = 5 mm"]
        B["Furos de infiltração<br>Distribuídos<br>ao longo da parede"]
        C["Núcleo interno<br>Feixes vivos +<br>substrato úmido"]
        D["Ø total = 20 cm"]
    end
    style A fill:#8B4513,color:#fff
    style B fill:#4FC3F7,color:#000
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#FDB913,color:#000

Dupla função

graph TD
    A["Água superficial<br>excedente"] -->|"Infiltra pelos<br>furos"| B["Interior do<br>dreno verde"]
    B -->|"Conduz para"| C["Dreno polo<br>principal"]
    B -->|"Retém umidade<br>para"| D["Feixes vivos"]
    D -->|"Enraízam e"| E["Estabilizam<br>o solo"]
    C -->|"Evacuação<br>controlada"| F["Base da<br>encosta"]
    style A fill:#4FC3F7,color:#000
    style B fill:#8B4513,color:#fff
    style D fill:#2E7D32,color:#fff
    style E fill:#FDB913,color:#000

Fluxo hídrico no sistema

graph TD
    A["Precipitação"] --> B["Escoamento<br>superficial"]
    B --> C["Fascinas laterais<br>(oblíquas)"]
    C -->|"Desvia para"| D["Dreno de polo<br>(principal)"]
    D --> E["Base da<br>encosta"]
    C -->|"Infiltra no"| F["Solo"]
    B -->|"Interceptado por"| G["Feixes vivos"]
    G -->|"Raízes<br>estabilizam"| H["Solo reforçado"]
    F --> H
    style A fill:#4FC3F7,color:#000
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#034EA2,color:#fff
    style G fill:#FDB913,color:#000
    style H fill:#8B4513,color:#fff

Dimensionamento

As fascinas laterais devem ser inseridas em ângulo de 30°–45° em relação ao dreno de polo:

Processo de estaquia

graph TD
    A["Seleção das<br>árvores-matrizes"] --> B["Coleta de<br>estacas basais"]
    B --> C["Preparo: 15–20 cm<br>Ø 0,5–1,5 cm"]
    C --> D["Corte: reto no ápice<br>ângulo na base"]
    D --> E["Acondicionamento<br>em água"]
    E --> F["Inserção nos<br>drenos verdes"]
    F --> G["Monitoramento do<br>enraizamento"]
    style A fill:#2E7D32,color:#fff
    style C fill:#FDB913,color:#000
    style F fill:#034EA2,color:#fff
    style G fill:#ED1C24,color:#fff

Fatores de sucesso

1º Bioensaio — Germinação e crescimento (40 dias)

Parâmetros avaliados:

2º Bioensaio — Produção em substrato

Parâmetros avaliados:

Fórmula do IVG

O Índice de Velocidade de Germinação (Maguire, 1962) mede a rapidez com que as sementes germinam:

\[IVG = \frac{N_1}{D_1} + \frac{N_2}{D_2} + \cdots + \frac{N_n}{D_n}\]

Onde:

• \(N_i\) = número de brotações no dia \(i\)
• \(D_i\) = dias após a semeadura

Delineamento experimental

graph TD
    A["Delineamento<br>Inteiramente Casualizado"] --> B["Tratamento CO<br>Controle"]
    A --> C["Tratamento ENF<br>Estimulante de feijão"]
    A --> D["Tratamento ENT<br>Estimulante de tiririca"]
    B --> E["8 repetições"]
    C --> F["8 repetições"]
    D --> G["8 repetições"]
    E --> H["Avaliação<br>do 1º ao 40º dia"]
    F --> H
    G --> H
    style A fill:#034EA2,color:#fff
    style B fill:#FDB913,color:#000
    style C fill:#2E7D32,color:#fff
    style D fill:#ED1C24,color:#fff

Projeto do sistema

Cronograma de avaliações

Indicadores de sucesso

• ✅ Taxa de germinação > 70%
• ✅ Enraizamento > 80% das estacas
• ✅ Redução do escoamento superficial
• ✅ Aumento da infiltração
• ✅ Estabilidade visível da encosta

Registro de acompanhamento